부산대학교 기계공학부 기계공학응용실험 레포트 (초음파)

목차

1. 실험목적
2. 실험내용 및 이론적 배경

2. 본론
1. 실험장치
2. 실험방법
3. 실험결과

3. 결론

본문내용

1. 실험목적
초음파를 이용하여 구조의 상태를 진단하는 실험이다. 초음파를 이용한 구조 진단실험을
통하여 각 물질에서의 초음파 전파 속도를 이용하여 오실로스코프 상에 나타나는 재료의 경계면에서 반사되어 돌아오는 신호의 시간파를 이용하여 재료의 두께를 측정할 수 있다. 재료의 단면 또는 일부만 보이는 부분에서 전체 시편의 물성 및 제원을 알아내는 것과 시편의 결함 정보를 초음파를 이용하여 측정하여 판단하고, 신호를 해석해본다.
2. 실험내용 및 이론적 배경
1) 실험내용
초음파를 이용하여 시편의 두께 측정과 파동 속도 측정, 컴퓨터 모니터의 단면으로 부터 보이지 않는 내부의 두께 측정, 결함이 존재하는 시편의 결함 위치를 판단한다.
실험내용은 다음과 같다.

<중 략>

2) 고찰
모니터의 모서리쪽의 두께는 10mm로 가장 두꺼웠으며 가운데가 5.5mm로 가장 얇았다. 평면 모니터는 내부형상은 오목하다는 것을 알 수 있다. 다소 오차가 존재 했지만 모양을 아는 것은 어렵지 않았다. 이렇게 모니터가 굴곡진 이유는 브라운관 뒤에 있는 전자총이 입력되는 전기신호에 따라 전자빔을 쏘면, 브라운관 뒤에 발라져 있는 형광물질이 광학상으로 변환하여 화면이 나오게 된다. 여기서 광선을 초점에 맞게 주사하기 위해선 전자총과 스크린과의 거리가 같아야 하기 때문에 구의 형태로 브라운관이 설계되었고, 위와 같은 실험 결과가 나온 것이다. 이런 구형 브라운관의 단점은 브라운관 가장자리에서 화면이 다소 일그러진다거나 TV를 보는 각도에 따라 영상이 다르게 보인다. 또한 빛의 반사로 말미암아 눈이 쉽게 피곤해지는 등의 문제를 안고 있다.
다. B 스캔을 이용용하여 결함 시편의 형상 재현(초음파 전파속도=6200m/s)
< 내부 형상 >
2) 고찰
B스캔의 경우 초음파가 재료의 경계면에서 반사되어 오는 시간을 이용하여 깊이나 결함을 측정하므로 깊이방향은 정확한 값을 얻을 수 있지만 길이 방향은 손으로 측정하기 때문에 정확하지 않다. 만약 드릴과 같은 기구로 알루미늄 시편에 구멍을 냈다면 가려진 부분은 위와 같은 형상으로 되어있는 가능성이 매우 크다. 하지만 예측일 뿐이다. 초음파가 다시 돌아오는 시간으로 거리를 구하기 때문에 위의 점선 아래의 모형은 정확하게 예측할 수 없는 것이다.

참고 자료

기계공학응용실험 / 기계공학실험교재편찬회 / 청문각
재료의 물성치 : http://www.matweb.com